Высокоточные редукторы - Reduktora.pro

Перейти к контенту

Высокоточные редукторы

Привод > Редукторы
Статьи
Высокоточные редукторы

На рынке России присутствует большое количество производителей высокоточных редукторов, в данной статье мы рассмотрим некоторых из них.

APEX DYNAMICS

Apex Dynamics Inc. – один из мировых лидеров в производстве планетарных редукторов, имеющая более чем 20-летний опыт разработки и продаж редукторов.



KOFON Motion Group

Планетарные редукторы Kofon Motion в основном устанавливается на станки лазерной резки, ЧПУ станки, на токарные станки, машинное оборудование упаковки и печати, так же применяются в робототехнике, автоматизации, в пищевой и фармацевтической промышленности.



Kollmorgen

Kollmorgen – мировой разработчик и производитель компонентов систем движения для OEM-производителей. Обладая более чем шестидесятилетним опытом проектирования и разработки систем управления движением, почти 100 патентами, относящимися к движению, и управлением персонала, которые участвует в проектировании машин, компания «Коллморген» успешно создает устройства, которые работают в космическом пространстве, на Земле и в водах океанов, в медицинской сфере.


Neugart GmbH

Компания Neugart GmbH основана в 1928 году и в настоящее время управляется семьёй Неугарт в четвёртом поколении. Сейчас в ней трудятся свыше 7000 человек во всём мире. Компания специализируется на изготовлении редукторов. Компания осуществляет разработку, производство и поставку планетарных редукторов и коробок передач высокой точности.


Sumitomo

Компания Sumitomo Cyclo Drive Europe является частью международной корпорации Sumitomo, имеющей более чем 400-летнюю историю. Сегодня Sumitomo насчитывает 267000 сотрудников по всему миру и годовой оборот свыше 400 млрд. долл. США. Sumitomo – это одна из крупнейших в Японии и мире компаний, деятельность которой распространяется на самые различные отрасли, среди которых можно выделить металлургию, машиностроение, горнодобывающую промышленность, банки и торговлю.


Tornomatic Pontirolo srl

Итальянская компания Tornomatic Pontirolo является производителем планетарных высокоточных редукторов с длинной историей в области механической обработки, токарной обработки и точного фрезерования.



Varitron Eng.

Компания Varitron, начав свою деятельность с завода по производству редукторов в Тайване, занимается производством продукции в области велоприводов, зубчатых передач, планетарных редукторов, коробок передач и других деталей для силовых передач.


Vertex Precision Components Corporation

Vertex Precision Components Corporation является одной из компаний, занимающейся выпуском передовой и инновационной продукции. Основанная в 1982 году с целью производства планетарных редукторов высочайшего качества на рынке, PHT Vertex Precision достигла этой цели с помощью нового современного производственного предприятия.


Wittenstein Alpha

Прецизионные планетарные редукторы компании Wittenstein используются при производстве роботов, станков и механизмов, в аэрокосмической промышленности и в медицине, в автомобилестроении и полиграфии. Первый планетарный редуктор под маркой Wittenstein увидел свет в далеком 1983 году. Презентация нового продукта состоялась на Ганноверской ярмарке в Германии. По тем временам новая разработка была революционным прорывом в производстве планетарных редукторов.




SPINEA s.r.o. – современная словацкая машиностроительная и инжиниринговая компания, занимающаяся с 1994 года производством высокоточных безлюфтовых редукторов и сервоприводов на их основе. Стимулом для ее создания послужило изобретение в 80-х годах прошлого века чехословацкими конструкторами инновационного циклоидального редуктора, со встроенным мощным основным радиально-упорным подшипником. Примечательно, что разработка успешной концепции нового редуктора началась еще в Международном центре робототехники в бывшей ЧССР (г. Прешов), финансируемом по целевой программе Советом Экономической Взаимопомощи (СЭВ) стран Варшавского договора, при участии советских конструкторов.


Запатентованная конструкция редуктора представляет собой циклоидальный механизм, основанный на принципе гибридного редуктора: интеграции в одной компактной коробке уникальной циклоидной передачи и радиально-упорного подшипника. Причем передача крутящего момента осуществляется без использования классического зубчатого зацепления трением, т.к. нагрузку в конструкции в полной мере принимают и передают игольчатые ролики, расположенные в противопазах трохоидальных зубчатых колес; в результате нагрузка распределяется раномерно на возможно большее число роликов (до 50%), что благодаря достигнутому эффекту обегающего зацепления качения, максимально уменьшает трение скольжением.

Эффект от такого исполнения:

  • Максимальная возможная, селективно достигаемая компенсация механического люфта (менее 1 угл. минуты) и, как следствие, уникальная исполнительная и регулярная точность самой передачи при высочайшей износостойкости элементов передачи;
  • Самые низкие (из возможных) значения Гистерезиса и Мертвого хода при пуске/торможении, с периодическим фактором высокой устойчивости показателей за весь срок эксплуатации;
  • Уникальный по продолжительности цикл жизнеспособности как элементов, так и всей передачи в целом, в том числе, и вследствие возможности эффективно обслуживать редуктор во время всего срока эксплуатации.



Конструкция редуктора, созданная по принципу all-in-one, технологически позволяет получать различные передаточные отношения (до i=191 в одной ступени), затормаживая корпус, входной и выходной вал, обеспечивая самые эффективные: крутящие и опрокидывающие моменты, передаточные отношения из расчета на единицу эффективной массы изделия (параметрическая плотность), а также высокую жесткость на кручение. Благодаря такой конструкции приводимое в движение оборудование может обходиться без дополнительных подшипников, т.к. сам редуктор выполняет роль кинематической опоры.

Сама конструкция исключительно компактна с точки зрения параметрической плотности, что особенно важно для ограниченного монтажного пространства и имеет небольшой удельный вес.

Безлюфтовый редуктор – люфт и КПД

Безлюфтовых редукторов не бывает. Все редукторы в мире имеют люфт, и если иногда производитель декларирует свои редукторы как безлюфтовые – это мера допущения, которая принимается как показатель точности передачи.

На нашем сайте часто упоминается продукция Nabtesco как безлюфтовые редукторы. Но для работы редуктора люфт необходим, иначе это противоречит условию смазываемости редуктора. Другое дело – точность редуктора. Это понятие более сложное, нежели просто отсутствие или наличие механического люфта. Безусловно, она включает в себя и люфт, но для потребителя вопрос точности – это минимальный поворот выходного вала при воздействии на выходной вал полезной нагрузки. То есть в этот параметр также должна входить и жесткость редуктора на кручение, как способность сопротивляться действующей на выходной вал полезной нагрузки. И вот по показателям точности, как совокупности люфт+упругий прогиб редуктора, редукторам Nabtesco нет равных.

Итак, рассмотрим понятие точности безлюфтовых редукторов Nabtesco:

  • Люфт, механический люфт, зазор редуктора – как угол поворота, выходного вала, при котором «свободный» входной вал останется неподвижным. Люфт редукторов Nabtesco – величина статистическая и у редукторов даже из одной партии она статистически разная. В среднем величина люфта составляет около 0,3…0,5 угловых минут. Но так ли просто определить люфт, если редуктор собран практически без зазоров, и любой поворот выходного вала не происходит свободно, а лишь после приложения значительного усилия? Определение люфта в данном случае трудно и не очевидно, поэтому Nabtesco оперирует понятием мертвого хода редуктора.
  • Мертвый ход редуктора – комплексная величина, показывающая угол поворота выходного вала при воздействии на него 3% от номинального крутящего момента, при жестко заделанном входном валу. Согласно каталогам Nabtesco эта величина декларируется не более 1 угловой минуты. На самом деле, мертвый ход безлюфтовых редукторов Nabtesco гораздо ниже заявленной в каталоге 1 угловой минуты, так как в каталогах Nabtesco ясно сказано: «не более 1 угловой минуты». То есть любой редуктор Nabtesco из любой партии должен удовлетворять этому условию. Но напомним, что в это значение входит как собственно люфт, так и упругая деформация звеньев редуктора при приложении небольшого, всего 3% от номинального, крутящего момента.
  • Торсионная жесткость редуктора – угол закрутки выходного вала при жестко заделанном входном валу, при приложении к выходному валу полезной нагрузки, равной 100% номинального крутящего момента. Эта величина измеряется на испытательных стендах и представляет собой петлю гистерезиса, площадь которой равна работе, проделанной испытательным стендом при закрутке редуктора 100% номинального крутящего момента сначала в одну сторону, потом в другую. Этот показатель снимается для каждого (каждого!) безлюфтового редуктора Nabtesco, покидающего ворота завода-изготовителя в Японии, результаты испытаний записываются в файл – протокол испытаний, и предоставляются заказчику по требованию.

Для примера приведем выдержку из протокола испытаний одного и того же редуктора RV-25N, нагруженного трижды:



По горизонтальной оси отложен крутящий момент на выходном валу в Нм, по вертикальной оси – угол поворота выходного вала под воздействием крутящего момента. Входной вал заблокирован.

Минимальная площадь петель гистерезиса, как уже говорилось, — это и есть показатель того, что механическая работа, как произведение силы на перемещение (то есть произведение крутящего момента на угол поворота) в наших условно безлюфтовых редукторах минимальны, при этом минимален именно сомножитель угла поворота в данном произведении. Что как раз и свидетельствует о высокой жесткости редуктора, а, следовательно, о его точности.

Конечно, возможно снизить показатели люфта и мертвого хода, специалисты Nabtesco вполне способны это сделать: иногда по спецзаказу такие редукторы производятся. Но в этом случае по экспоненте возрастает момент сопротивления редуктора, то есть растут два важных показателя: крутящий момент холостого хода (то есть момент, потребный для холостого вращения редуктора без полезной нагрузки) и КПД. Поэтому, при производстве своих безлюфтовых редукторов Nabtesco принимает некий оптимум для повышений эксплуатационных характеристик. И тот факт, что в год компания производит более 400 000 редукторов, свидетельствует, что оптимум выбран верно.

Высокоточный и прецизионный редуктор

Если Вам необходим «самый высокоточный редуктор», который не только обладает неразличимым механическим люфтом, но и который имеет высокую жесткость – то есть при воздействии на него крутящего момента со стороны органа машины, он почти не отклонится от своего изначального положения, даже в пределах собственной упругости, значит, Ваш выбор – циклоидальные безлюфтовые редукторы.



Именно такие редукторы применяются в промышленных роботах, которые часто видят, если речь идет о сварке кузовов на автомобильных, например, производствах. И здесь безусловным мировым лидером является компания Nabtesco – основной поставщик высокоточных безлюфтовых циклоидальных редукторов для промышленных роботов в мире. Nabtesco является поставщиком высокоточных редукторов для роботов Fanuc, KUKA, Motoman Yaskawa, и других крупнейших мировых производителей робототехники. Нашей компанией разработано и поставлено в России большое количество данных высокоточных редукторов в позиционеры, которые работают в паре с роботом, являясь по сути седьмой его осью. Также данные редукторы нашли свое применение в станкостроении, где отвечают за поворот шпиндельной головки – ведь именно там нужно обеспечить высокую жесткость привода, когда усилия резания стремятся отклонить шпиндельную головку, высокоточный и жесткий редуктор обеспечивает минимальное ее отклонение. В России также нами накоплен большой опыт поставки высокоточных редукторов Nabtesco в привода антенн. Здесь также максимально востребована жесткость редуктора, поскольку антенны зачастую подвергаются крайне высоким ветровым нагрузкам, а точность наведения при этом не должна страдать. Существует и ряд других применений, где нужны данные высокоточные редукторы. Помимо безлюфтовых редукторов Nabtesco нами также осуществляется поставка низколюфтовых циклоидальных высокоточных редукторов фирмы Nidec Shimpo.

Однако циклоидные безлюфтовые высокоточные редукторы обладают довольно высоким крутящим моментом – от 60 Нм до 30 000 Нм (в номинальном выражении)
Если же такие высокие моменты не требуются – то можно предложить также высокоточные редукторы, но другой принципиально схемы передачи крутящего момента – волновые высокоточные редукторы.



Диаметр корпуса этих редукторов от 38 мм – то есть они подходят в несколько другой области – когда нужно миниатюрное устройство, при этом с отсутствующим механическим люфтом. Номинальный крутящий момент волновых безлюфтовых высокоточных редукторов лежит в диапазоне от 5 до 142 Нм, и позволяет использовать их в миниатюрных станках и автоматах.

Если Вам требуется прецизионный редуктор, но небольшой люфт допустим, то, скорее всего, речь пойдет о планетарных, планетарных угловых или червячных прецизионных редукторах. Данное направление в нашей компании представлено продукцией фирмы Nidec Shimpo – поставщика планетарных прецизионных редукторов №2 в мире и №1 в Японии. Благодаря своему происхождению из страны восходящего солнца, компания NiDec Shimpo имеет, пожалуй, самую широкую номенклатуру прецизионных редукторов, в составе которых как общеизвестные и широко применяемые в Европе серии, так и серии, характерные только для Японии и Азии. Как известно, японские производители славятся различием в подходе к рынку Японии и рынку всего остального мира. Люфт данных редукторов лежит в пределах от 1 до 15 угловых минут, закрывая, по сути, любые потребности производителей станков и автоматических линий.


Помимо соосных планетарных редукторов компания предлагает прецизионные редукторы с перпендикулярными валами, что иногда востребовано из-за компоновочных соображений.



Перпендикулярной схемой расположения валов в прецизионном редукторе также располагают наши гипоидные прецизионные редукторы. Они также являются низколюфтовыми, при этом они достаточно компактны при высоких передаточных отношениях.


Применение червячных прецизионных редукторов – не такое частое, однако, иногда благодаря червячной передаче они являются также незаменимым средством.

15.07.2021
Назад к содержимому